劉 偉

（晉中市凱嘉集團義棠礦業(yè)管理公司，山西 晉中 032000）

煤礦變電站設備表面經常附著一層灰塵，嚴重影響設備運行安全。變電站設備檢修維護時間大多在每年春季和秋季兩次計劃性停電大檢修，維護方式多采用人工干布擦拭除塵的方式，清洗瓷瓶、互感器、絕緣子、開關柜母線等一次設備表面雜質，但對二次設備和通信設備的清掃重視程度不足。如果因長期積污致使外絕緣配置不滿足運行要求，易發(fā)生供電事故。根據國能安全[2014]161號文及《國家電網公司十八項電網重大反事故措施（修訂版）》要求，目前，國家電網供電部門已經逐漸取消了計劃性停電檢修，取而代之的是帶電檢修作業(yè)[1]。

1 煤礦變電站電氣設備絕緣維護的特殊性和重要性

1.1 一次設備

一次設備臟污可能導致設備泄漏電流增大、絕緣電阻降低，進而引起短路現(xiàn)象。但如果供配電系統(tǒng)中的一些設備一旦停電進行檢修，可造成一定的經濟損失或安全風險。如變電站進線開關柜檢修必然造成單系統(tǒng)電源運行，影響供電可靠性，因此，部分供電部門已經逐漸取消了計劃性停電檢修，取而代之的是帶電檢修作業(yè)。

1.2 二次設備

煤礦變電站內的各類二次設備，非常容易產生靜電并吸附灰塵、水汽等雜質，并凝結于設備和線路表面，影響配電系統(tǒng)各部件散熱，容易吸潮或碳化，導致絕緣性能下降；還可能直接引起二次系統(tǒng)部件短路或漏電，使遙測、遙信等功能受破壞，而這種隱性故障在現(xiàn)場處理起來工作量很大，不易查找。

1.3 網絡通信設備

粉塵等雜物可沿通信線纜、線纜孔洞進入到設備間，日積月累導致設備內積聚大量的灰塵、濕氣甚至金屬塵埃。這些雜物污穢使通信設備實際的工作環(huán)境相比其他機房要糟糕，不僅影響著通信質量的可靠性、精密性和準確性，還間接反映著通信服務的質量情況。通信設備帶電水沖洗現(xiàn)場如圖1所示。

圖1 通信設備帶電水沖洗現(xiàn)場

綜合污染導致的微電路性能退化日益嚴重地改變著通信設備原先設計的運行條件，嚴重影響網絡通信設備質量，設備內部的帶電部分與周圍空間不同電位的區(qū)域內，均存在著靜電場。這種靜電場會使元器件電路板，特別是元器件密集的電路板上的金屬塵埃感應帶電，導致微電路性能退化。這種靜電場還使塵埃極化，形成微電場，在電解質內形成微電池，處于不同電位的部分又形成了復雜的附加電容。所有這些因素不僅加速對元器件裸露金屬的腐蝕，而且日益嚴重地改變著通信設備原先設計的運行條件，從而造成設備和元器件功能障礙，也是通信設備產生“軟性故障”的主要根源，會導致信噪比下降、信道堵塞、信號串音、信號延時、芯片速率下降、大規(guī)模存儲器失效、系統(tǒng)軟件信息遺失、邏輯門電路誤動作、誤碼率升高、誤動作頻繁、下指令拒動作、形成超容限值的尖峰電流電壓、擊穿PN結、器件發(fā)生飛弧、打火現(xiàn)象、電暈效應導致元件銷毀、硬件損壞等問題的發(fā)生[1]。

2 帶電絕緣維護技術分析

2.1 帶電絕緣清掃

帶電絕緣清掃絕緣刷頭由高絕緣、耐磨、耐高溫尼龍等材料制成。在不停電的前提下，通過清掃電機帶動相應的絕緣清掃刷頭，在高速轉動的情況下清除設備表面污穢的作業(yè)[2]。

安全技術措施分析。根據電力設備的電壓等級選擇絕緣主操縱桿，并根據所要清掃的設備高度連接好機械手清掃刷。調節(jié)好清掃刷的轉向，清掃刷應向內側對向旋轉，對設備瓷瓶由上而下進行帶電清掃，對于CT、PT設備體積較大的要分三到四面進行清掃。對高低壓設備的瓷瓶由上而下均勻進行清掃，操作過程中不斷左右擺動清掃刷頭，以達到全方位的清掃。

2.2 帶電絕緣維護

將絕緣清洗劑噴射到待洗設備上，絕緣清洗劑選擇要具備高體積電阻率、高絕緣性能、高環(huán)保要求、強清潔能力的特點，有效清除設備表面雜質，使設備絕緣性能盡可能恢復至出廠原始值。

安全技術措施分析。使用帶電絕緣清洗劑對變電站高低壓設備等相關部件進行全面的高壓射流維護，進行絕緣保護。射流的噴槍與帶電設備、人與帶電設備均要保持一定的安全距離，《電力安全規(guī)程》規(guī)定，110 kV電壓等級安全距離不小于1.5 m，35 kV電壓等級安全距離不小于1.0 m，10 kV電壓等級安全距離不小于0.7 m，嚴禁觸碰玻璃、塑料等易損壞的儀器儀表。變電站一次設備帶電絕緣清洗現(xiàn)場如圖2所示。

圖2 變電站一次設備帶電絕緣清洗現(xiàn)場

絕緣清洗劑的選擇要與電氣設備電壓等級相匹配?？蛇x用高等級絕緣清洗劑清洗低電壓等級設備，但絕不可以選用低等級絕緣清洗劑清洗高電壓等級設備。在作業(yè)前清洗設備需要接地的應可靠接地。清洗時應根據清洗設備類型、現(xiàn)場布置、污穢類型及積污程度等現(xiàn)場實際情況，選擇合適的清洗方法[3]。

2.3 帶電絕緣保護

觀察帶電設備的絕緣保護情況，有計劃有目的地對電力設備等進行有效的絕緣保護，并在清洗后的設備表面形成一層防污層，以保證杜絕污閃事故。

2.4 其他安全措施分析

由于帶電絕緣清洗是一項特殊的電氣絕緣維護技術，施工現(xiàn)場周圍分布著各種帶電電氣設備，因此，施工現(xiàn)場應考慮做好各種安全措施防止人員觸電事故發(fā)生。

搬運清掃機具的零部件進入維護現(xiàn)場時，應注意任何部件的高度不應超過現(xiàn)場設備安裝構架的高度。在施工作業(yè)轉移間隔過程中，絕緣操作桿、登高梯等設施應放倒搬運，并與帶電設備保持足夠安全距離。進入帶電維護作業(yè)現(xiàn)場后，將清掃機零部件整齊擺放在清潔的防潮帆布上或專用工具架上，檢查清掃機各部件的具體狀況，主要包括清掃機的絕緣部分和機械性能，檢查完畢后在施工作業(yè)前清潔絕緣桿表面。在維護工作中應始終保持絕緣桿表面干燥、無明顯的灰塵，每維護3～5片，要用干燥、潔凈的毛巾檫拭絕緣桿的表面。帶電維護由于工作時較費體力，在實際作業(yè)中，應根據作業(yè)人員的體能消耗及時更換，保證清維護全。

3 帶電絕緣維護優(yōu)勢分析

煤礦電力設備設施的維護方式由計劃性停電檢修到帶電絕緣維護、由傳統(tǒng)的人工擦拭清潔到利用絕緣維護劑沖洗設備，是電力行業(yè)維護技術進步的體現(xiàn)，對煤礦供電設備維護檢修起到強有力的補充作用。

1）應用全面，技術相對成熟。煤礦供電系統(tǒng)各種電壓等級、室內外、一次設備、二次設備、不同污穢程度、不同臟污類型均可以采用帶電維護技術。

2）操作簡便快捷。帶電絕緣維護相對于停電檢修，減少了因停電而需要的設備停電操作。

3）清潔能力強。帶電絕緣維護產品可快速溶解粘附在電氣設備上的油膜、油泥，進而徹底地去除粘附在油膜上的各種鹽份、極化微塵，金屬粉塵等有害物質，可有效應對煤礦變電站設備表面不同的雜質類型。另外由于使用了絕緣射流清洗，可保證沖洗距離始終保持在理想狀態(tài)，清洗效果較好[4]。

4）同等重污穢條件下，可提高輸變電設備的抗污閃能力8倍以上，可以杜絕一次設備因污染造成污閃事故的發(fā)生。在維護周期內杜絕了因污閃事故而造成的經濟損失和因停電造成的經濟損失。

5）硬件損壞出現(xiàn)突然性事故率（漏電、打火、飛弧）可減少80%以上，節(jié)能方面可節(jié)約二次設備自耗電量30%以上。

6）避免了停電檢修時的雙回路停電需求，提高了機電設備運行可靠性，在保證電力設備設施運行可靠的前提下，有效地延長電力設備的更換周期，節(jié)約運維成本。在維護周期內杜絕了因污閃事故而造成的巨大經濟損失和因停電造成的經濟損失。

4 經濟、社會、安全效益分析

電力設備設施的維護方式由計劃性停電檢修到帶電絕緣維護、由傳統(tǒng)的人工擦拭清潔到利用絕緣維護劑沖洗設備，是電力行業(yè)維護技術的進步體現(xiàn)，對供電設備維護起到強有力的補充作用，具有很大的經濟和社會效益。

經濟層面，帶電絕緣維護可減少因停電造成的電量損失，對整個供電網絡持續(xù)運行，減少電量損失也是有利的。同時，帶電絕緣維護技術的應用還可提高供電設備的使用壽命，延長設備更換周期，減少了相應的設備更換成本。

社會層面，不停電對供電設備檢修維護，可減少居民用電的停電時間，保證人民群眾正常生活。對企業(yè)而言，可減少因停電維護造成的產量影響，尤其是對電力依賴性大的科技密集型企業(yè)。

安全層面，不停電檢修、維護，可減少供電系統(tǒng)單回路運行的時間，同時可以避免污閃事故發(fā)生，降低供電事故發(fā)生概率，對供電可靠性是一種有力的提升。

5 結語

帶電絕緣維護的應用是保證煤礦供電網絡安全、穩(wěn)定機電設備安全運行的優(yōu)選模式。要保證在帶電絕緣維護技術工作中，人身安全、設備安全及維護質量，除了須具備優(yōu)良的產品，先進而規(guī)范化的維護技術外，還必須對存在于整個絕緣維護工作中的管理要素和相關非技術性因素加以嚴格控制?？茖W化、規(guī)范化、標準化的帶電絕緣維護工作，使設備的日常維護方式發(fā)生了由被動到主動，由局部的“擦、掃、刷”到徹底帶電絕緣維護的變革，既提高了設備運行質量又兼顧了煤炭企業(yè)連續(xù)不間斷生產的需求。